産業用洗浄機の受入検収方法：サイクルタイム、清浄度、粒子径、乾燥度、温度の5つの主要な受入基準

概要

産業用洗浄機の受入は、単に部品が「見た目で清潔かどうか」を判断する作業ではありません。適切な受入プロセスでは、測定可能かつ再現性のある基準を用いて、装置が合意された技術仕様を満たすかどうかを検証する必要があります。

次に示すメーカーが納入する産業用洗浄システムの場合、 ビッグバード・インダストリアル社（旧ハルビン・シマダ・ビッグバード・インダストリアル社） の装置受入において、一般的に重要となる5つのパラメーターがあります：

• サイクル時間
• 清潔さ
• 粒子サイズ
• 乾燥度
• 作業物温度

本稿では、これらの5つの指標がどのように定義され、どのように試験されるか、および納入時の紛争を回避するために受入前に明確にしておくべき事項について説明します。

1．明確な受入基準が重要な理由

洗浄は、主観的な判断が容易になりがちな産業工程の一つです。

部品は目視検査では清潔に見えるものの、油路、空洞、穴、その他の重要部位に測定可能な汚染物質が残っている場合があります。

受入プロセスにおいて測定可能な基準が定められていないと、納入後にサプライヤーと顧客との間で「清潔」という言葉の解釈の違いから意見の相違が生じる可能性があります。

このため、産業用洗浄装置のプロジェクトでは、装置の製造を開始する前に、技術契約書において定量的な受入要件を確立しておく必要があります。

合意された基準では、求められる数値だけでなく、それに対応する 試験方法、規格、測定条件、および受入手順も定義する必要があります。 .

2．5つの主要な受入基準

2.1 サイクルタイム

サイクルタイムとは、洗浄装置が1個のワークに対して所定の処理を完了するのに要する時間であり、通常は「秒／個」または「分／個」で表されます。

特に重要な点として、このサイクルタイムにローディングおよびアンローディングの時間が含まれるかどうかを明確に定義しておく必要があります。

例えば：

• 商用車用クランクシャフトの洗浄： 180秒
• 商用車用エンジンブロックの洗浄： 300秒
• 船舶用クランクシャフトの洗浄： 20分 （ローディングおよびアンローディングを除く）

これらの定義は、技術契約書において明確に記載する必要があります。

純粋な洗浄サイクルと実際の生産サイクル（全工程を含む）との間には、特に自動化された生産ラインにおいて、大きな差が生じることがあります。

2.2 清掃性

清掃性とは、 残留汚染物質の全質量 洗浄後に部品に残存する異物の量を指し、通常はミリグラム（mg）で表されます。

代表的な清掃性要件には以下のようなものがあります：

• 乗用車用シリンダヘッドのオイル通路： 16mg以下
• シリンダヘッドのウォータージャケット： ≤10 mg
• カムシャフト： 全体で＜3 mg
• 乗用車用クランクシャフト： 8 mg以下
• 新エネルギー車用モーターハウジング： ≤2 mg

これらの数値は、必ず指定された抽出および測定方法とともに解釈する必要があります。

試験方法が明記されていない清浄度の数値では、客観的な受入判断を下すのに十分でない場合があります。

2.3 粒子径

粒子径とは、洗浄後に残存する異物の最大サイズまたは規定されたサイズ上限を指します。通常、マイクロメートル（μm）またはミリメートル（mm）で表されます。

一般的な要求例は以下のとおりです：

• シリンダヘッド本体： ≤1.2 mm
• シリンダヘッドのウォータージャケット： ≤2.4 mm
• エンジンブロック： ≤800 μm
• バッテリーハウジング： ≤400 μm
• カムシャフト： ＜300 μm

粒子径に関する要求は、総合清浄度に関する要求とは異なります。

部品の総汚染質量は許容範囲内であっても、個別の粒子が許容最大サイズを超える場合がある。

したがって、両方の指標を別々に評価する必要がある場合がある。

2.4 乾燥状態

乾燥状態とは、部品を洗浄・乾燥処理した後の状態を表す。

一般的な受入要件には以下のようなものがある。

• 目視で確認できる水跡なし
• 軸表面に残留水がないこと
• 表面および穴内部に目視で確認できる水残留がなし
• 完全に乾燥
• 内部空洞部に残留水がないこと

乾燥状態は通常、目視で評価される。

目視検査は主観的になりやすいため、受入合意書には、照明条件、観察角度、検査距離、および拡大鏡の使用可否など、検査条件を明記する必要がある。

2.5 部品温度

ワークピース温度とは、洗浄および冷却後の部品の温度を、周囲温度と比較したものです。

要求事項の例を以下に示します。

• 乗用車用シリンダヘッド： 周囲温度との差が2℃未満
• 乗用車用クランクシャフト： 周囲温度からおおよそ±5℃以内
• 乗用車用エンジンブロック： 周囲温度からおおよそ±3℃以内
• 商用車用クランクシャフト： 周囲温度からおおよそ±5℃以内

温度に関する要件は、後続工程に供する前に部品の状態を安定させるために設定されています。

特に、洗浄後の部品が直ちに組立工程、寸法検査、またはその他の温度に敏感な工程へと進む場合、この要件は極めて重要です。

3. 清掃度および粒子径の測定方法は？

清掃度および粒子径の測定は、定義された抽出および分析手順に従って実施する必要があります。

一般的な手順は以下のとおりです：

1. 被検品を指定された抽出装置内に所定の位置に配置する。
2. 表面および内部通路に残留する汚染物を除去する。
3. 圧力洗浄、超音波抽出、攪拌などの合意済みの抽出方法を用いる。
4. 抽出液を回収する。
5. 抽出された汚染物をフィルターでろ過する。
6. フィルターメンブレンを乾燥させる。
7. 汚染物の質量を測定し、清掃度の結果を算出する。
8. フィルターに捕捉された粒子を分析し、粒子径分布または最大粒子径を決定する。

一般的に参照される業界標準には、以下が含まれます。 ISO 16232 であり、 VDA 19 .

ただし、異なる標準や試験手順では、抽出方法、ろ過条件、粒子分類に関する要件がそれぞれ異なって定められる場合があります。

したがって、受入合意書には以下の2点を明記する必要があります。

要求値 ＋ 試験方法

清浄度または粒子径の数値的な限界値のみを規定するのではなく。

例えば、「清浄度 ≤220 mg」とだけ記載し、抽出方法を定義しない場合、最終的な受入段階で解釈の違いが生じる余地を残すことになります。

4．機器受入時のよくある問題

問題1：初品試験のみに基づいて機械を受入すること

初品試験は、機械が特定の条件下で所定の結果を達成できることを確認するものであり、長期的な工程安定性を保証するものではありません。

連続運転中に、以下の要因が洗浄性能に影響を与える可能性があります。

• 洗浄液の汚染
• フィルターの目詰まり
• ノズル摩耗
• 液体の状態変化
• 汚染物質の蓄積

これらの要因により、洗浄性能が低下する場合があります。

このため、受入検査には以下の試験を含める必要があります。 連続運転試験（安定性試験） （該当する場合）

課題2：清掃度の評価方法が定義されていない

技術契約書において清掃度の要求事項は明記されているものの、その測定方法が規定されていない場合があります。

これは、異なる抽出方法によって結果が異なってしまうため、紛争を引き起こす可能性があります。

したがって、受入文書には適用される規格および抽出方法を明記する必要があります。

問題3：サイクルタイムの定義が不明確

『1ピースあたり180秒』という表現は、プロジェクトによって意味が異なります。

以下を含むかどうか？

• 部品の装着？
• 部品の取り外し？
• 治具の位置決め？
• ロボットの動作？
• 清掃方法
• すすぎ？
• 乾燥？

受入前に、サイクルの開始点および終了点を明確に定義する必要があります。

問題4：主観的な乾燥検査

『乾燥している』『水痕がない』『残留水がない』などの用語は、解釈が人によって異なる場合があります。

受入手順では、観察条件および具体的な受入基準を明記する必要があります。

要求レベルの高い用途では、技術的に適切な場合、追加的な定量的検証も検討できます。

5．洗浄機の適切な受入試験の準備方法

適切な受入手順は、装置の製造開始前にあらかじめ策定しておくことが望ましいです。

1．5つの主要パラメーターを定義する

以下の項目について、必要な数値を明示します：

• サイクル時間
• 清潔さ
• 粒子サイズ
• 乾燥度
• 作業物温度

2. サイクルタイムの測定方法を定義する

ローディングおよびアンローディングが測定に含まれるかどうかを明確に示し、測定の開始点および終了点を定義する。

3. 清浄度および粒子径の試験手順を定義する

明記する：

• 適用規格
• 抽出方法
• ろ過方法
• 測定条件
• 受容限界

4. 連続運転試験を含める

生産の安定性が重要である場合、受入判断は単一の初品試験のみに依拠してはならない。

連続運転により、洗浄液、フィルター、ノズルなどが時間経過とともに動作する中で、システムが性能を維持できるかを検証できる。

5. 完全な工程バリデーション記録を作成する

装置サプライヤーは、合意された要求事項がどのように検証されたかを示すための適切な工程バリデーションおよび受入試験文書を提供する必要がある。

よくある質問

Q：産業用洗浄機の受入時に通常確認されるパラメーターは何項目ですか？

主に以下の5つのコアパラメーターが検討されます：

サイクルタイム、清浄度、粒子径、乾燥度、ワークピース温度。

部品および用途に応じて、表面状態、残留水分、通路の清浄度、寸法への影響、内部通路へのアクセス性など、追加の要求事項が定められる場合があります。

最終的な受入基準は、プロジェクトの技術契約に従う必要があります。

初品検査を通過すれば、その機械を受入れてよいのでしょうか？

必ずしもそうとは限りません。

初品試験は、試験条件のもとで機械が所定の結果を達成できることを示すものであり、長時間運転中にプロセスが安定して継続することを保証するものではありません。

量産用設備では、連続運転試験を実施することで、プロセスの安定性に関する追加的な根拠を得ることができます。

乾燥度を客観的に評価するには、どうすればよいでしょうか？

乾燥度は目視で評価されることが多くありますが、検査条件は標準化しておく必要があります。

受入契約においては、以下を明記できます：

• 照明条件
• 視野角
• 検査距離
• 拡大観察を許容するかどうか
• 薄い水膜が許容されるかどうか
• 内部の空洞や穴についても検査対象とするかどうか

「水跡がない」「軸部に残留水がない」「表面および穴の内部に水分残留がない」などの表現は、受入判定前に明確に定義しておく必要があります。

Q：なぜ受入基準にワークピースの温度を含める必要があるのですか？

洗浄後のワークピースが周囲温度と大きく異なる状態で残っていると、その後の組立や寸法測定に影響を及ぼす可能性があります。

また、温度は残留水分の蒸発挙動にも影響を与えます。

このため、一部の自動車向け洗浄プロジェクトでは、部品や後工程に応じて、周囲温度に対する所定の温度範囲（例：およそ ±2°C～±5°C） を規定しています。

まとめ

産業用洗浄機の受入は、外観による主観的な判断ではなく、測定可能かつ再現性のある技術的基準に基づいて行う必要があります。

以下の5つの主要評価指標—— サイクルタイム、清掃度、粒子サイズ、乾燥度、ワークピース温度 ——を用いることで、自動洗浄システムが合意された生産要件および品質要件を満たしているかどうかを実践的に評価できます。

複雑な自動車部品および産業用部品の場合、受入手順には、試験方法、運転条件、検査頻度、連続運転要件も明記する必要があります。

ビッグバード・インダストリアル社（旧ハルビン・シマダ・ビッグバード・インダストリアル社） 当社は、お客様のニーズに応じた産業用洗浄システムをカスタマイズして提供しており、プロセス妥当性確認から装置受入試験まで、お客様を一貫してサポートします。受入手順は、お客様のワークピース、清掃度要件、生産タクト、乾燥要件、技術仕様などを踏まえて策定することが可能です。